ОСОБЕННОСТИ СЖИГАНИЯ ДРЕВЕСНОЙ КОРЫ
Отличительные особенности процесса горения древесной коры по сравнению с древесиной обусловлены ее специфическими свойствами:
Высокой влажностью, доходящей в некоторых случаях до 80—84% отн.;
Повышенной зольностью, составляющей в производственных условиях не менее 5%;
Наличием в коре после ее отделения от стволовой древесины кусков, длина которых значительно превышает 100 мм.
Если в процессе производства при применении сухой окорки влажность коры не превышает 60% отн., а размеры кусков не превосходят 100 мм, то эту кору можно успешно сжигать в слоевых топочных устройствах, предназначенных для сжигания топливной щепы. Однако при этом желательно использовать топочные устройства, имеющие механизированное золо - и шлакоудаление. В настоящее время кора сжигается на многих целлюлозно-бумажных комбинатах в топочных устройствах трех типов:
В слоевых топках с наклонными колосниковыми решетками;
В скоростных топках с обращенным дутьем системы В. В. Померанцева;
В топках многотопливных котлоагрегатов Е-75-40КМ Белгородского котлостроительного завода.
На ТЭЦ-2 Котласского целлюлозно-бумажного комбината работают с 1964 г. два котла фирмы «Тампелла-Карлсон», топки которых рассчитаны на совместное сжигание древесной коры и каменного угля. Номинальная производительность каждого котла 30 т пара в час при давлении пара 4 МПа и температуре его 450° С. Температура питательной воды 145° С. Экранированная топка имеет объем 170 м3. Поверхность экранных труб 415 м2. Котел оборудован пароперегревателем с поверхностью нагрева 380 м2 и водным экономайзером с поверхностью нагрева 165 м2.
С фронта котла на трубах фронтового экрана установлены чугунные колосники, образующие наклонную колосниковую решетку с поверхностью 31 м2. Кора поступает на эту колосниковую решетку по течкам, оборудованными мигалками. Под колосниковую решетку подается из воздухоподогревателя воздух, нагретый до температуры 300.. .320 °С. Напор воздуха 300.. .400 Па.
Каменный уголь сжигается в этой топке в виде каменноугольной пыли. Для измельчения угля в пыль предусмотрена установка двух вальцово-кольцевых мельниц производительностью 3 т/ч каждая. На боковых стенках котла расположены пылеугольные горелки для сжигания пыли.
Сжигание каменного угля производится при поступлении в топку коры с относительной влажностью, превышающей 60%, или в случае перебоев с поступлением коры. Зола и шлак с наклонной решетки удаляются вручную.
Длительная эксплуатация этих котлов позволяет дать возможность заключить, что топочное устройство позволяло устойчиво сжигать кору с относительной влажностью до 55— 57% без подачи каменного угля. Производительность при этом составляла 62—66% номинальной. При увеличении влажности до 60% и более было необходимо производить дополнительно сжигание каменного угля или мазута. В нижней части наклонной решетки отмечалось ее зашлаковывание. Потери с механическим недожегом достигали 18—20%.
На Архангельском целлюлозно-бумажном комбинате были проведены испытания скоростной топки с обращенным дутьем системы В. В. Померанцева (рис. 27) на котле с номинальной
Рис. 27. Топка скоростного горения СевНИИП — ЦКТИ с обращенным дутьем: / — предтопок; 2 — верхний пережим; 3 — подвод воздушного дутья; 4 — нижний пережим; 5 — люки; 6 — зажимающая решетка; 7 — люк для уборки золы и шлака; 8 — подвод вторичного дутья; 9 — топочная камера |
Производительностью 40 т пара в час. Особенность устройства этой топки состояла в том, что зажимающая решетка 6 в нижней ее части была как бы загнута к фронтальной стенке топки и слой мелкого топлива располагался по всей ее длине. Первичный воздух при этом проходил на нижней части зажимающей решетки сверху вниз, в чем и состояла сущность «обращенного дутья». Шлак на зажимающей решетке не образовывался, так как вместе с продуктами сгорания выдувался между трубками в виде мелких капелек на под топочной камеры. Это позволяло сжигать кору с повышенным содержанием минеральных включений. В топке проводилось сжигание смеси щепы с высоковлажной корой, доля которой в смеси составляла 20. ..25%. Производительность котла на таком
Рнс. 28. Многотопливный котлоагрегат Е-75-40КМ (КМ-75-40):
1 — подвод первичного воздуха под цепную решетку; 2 — цепная механизированная решетка прямого хода ТЧ-3,07/56; 3 — подвод первичного воздуха под наклонную решетку; 4 — наклонная колосниковая решетка; 5 — предтопок; 6 — разделительный экран; 7 — основная топочная камера; 8 — пароперегреватель; 9 — дробеочистка; 10 — экономайзеры; 11 — воздухоподогреватели
Топливе достигала 22.. .23 т пара в час. При этом была установлена возможность устойчивого сжигания высоковлажной коры в смеси с мелким древесным топливом при условии, что средняя относительная влажность смеси не превышает 55— 60%.
НПО ЦКТИ им. И. И. Ползунова совместно с Белгородским котлостроительным заводом разработал котлоагрегат Е-75-40КМ. Котлоагрегат Е-75-40КМ (рис. 28) предназначен для получения насыщенного или перегретого пара для технологических и отопительно-вентиляционных нужд.
Котел относится к типу многотопливных и может работать на следующих топливах: древесной коре, древесных отходах, каменном угле, мазуте, природном газе, а также на сочетании топлива: кора — мазут, кора — природный газ, кора — каменный уголь.
Топочная камера котла объемом 680 м3 разделена на пред - топок 5 и основную топочную камеру 7 с разделительным экраном 6. Предтопок 5 оборудован с фронта наклонной колосниковой решеткой 4, на которую подается из течки древесная кора. На этой решетке кора подсушивается, зажигается и частично сгорает. В нижней части предтопка расположены две цепные механические решетки типа ТЧ-3,07/56 3, на которых происходит дожигание коры, поступающей на них самотеком с наклонной колосниковой решетки 4. Предтопок снабжен двумя мазутными подсвечивающими горелками.
Основная топочная камера котла оборудована четырьмя газомазутными горелками, расположенными по две на боковых стенках. Котел снабжен пароперегревателем, экономайзером и воздухоподогревателем. Воздух под наклонную колосниковую решетку подается с температурой до 300...400° С, а под цепную решетку не более 250° С.
Техническая характеристика котлоагрегата
Марка котлоагрегата........................................................... Е-75-40КМ (КМ-75-40)
Вид топлива......................................................................... древесная кора, мазут,
Природный газ, каменный уголь
Паропроизводительность, т/ч:
На одной коре (WР = 60%) ......................................................................... 50
На коре с подсветкой мазутом......................................... 75
Давление пара на выходе из котла, МПа.................................................... 4,0
Температура, °С:
Питательной воды...................................................................................... 145
Перегретого пара............................................................. 440
Уходящих газов......................................................................................... 197
КПД (брутто), % ...................................................................................... 80,2
Габаритные размеры, мм:
Верхняя отметка............................................................... 20 000
Ширина по осям колонн................................................... 7 420
Глубина по осям колонн................................................... 17 755
Масса металлической части котла в объеме заводской
Поставки, т................................................................................................ 410
Котлоагрегат снабжен системой дробоочистки. Он поставляется крупными транспортабельными блоками.